岩石高温高压两刚-柔型真三轴时效力学试验系统研制与应用

• 作者: 刘造保 王川 周宏源 沈挽青 邵建富
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 真三轴试验 高温高压耦合 变形破坏 岩石蠕变
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 页码范围: 2477-2486
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2021.0151

摘要

为研究深部地下工程岩体在高温高压条件下开挖响应问题,自主研制岩石高温高压两刚一柔型真三轴时效力学试验系统.该系统主要包括用于施加最大主应力(σ1)和中间主应力(σ2)的刚性应力加载系统,施加最小主应力(σ3)的柔性应力加载系统,温度伺服控制系统及可扩展部分;在σ1和σ2方向上刚性加载力最高2000 kN,σ3方向柔性加载的最大压力为70 MPa.该系统设计采用50mm×50mmx100mm的标准岩石试样,可在最高250℃的长时高温下进行真三轴、蠕变以及循环加卸载等多种应力路径试验.应用该系统研究高温(60℃,100℃,150℃,200℃)高压(σ2=30MPa,σ3=20 MPa)条件下北山花岗岩强度与变形特征、高温条件下锦屏大理岩真三轴蠕变行为.结果 表明,北山花岗岩峰值强度和弹性模量随温度升高而呈现出先增大后减小的趋势,转折点出现在150℃.锦屏大理岩80℃下真三轴蠕变曲线可明显观察到衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变过程.该系统为认知高温高压下岩石真三轴力学特性提供了一种新的有效手段.